[发明专利]航天用高可靠性热敏电阻

说明书

技术领域

本发明属于热敏电阻技术领域，具体涉及一种航天用高可靠性热敏电阻。

背景技术

航天用热敏电阻用作于火箭主体和人造卫星暴露于宇宙环境的监控器和温度传感器。同时还在航天机器的电路中作温度补偿用，一个火箭及人造卫星用多达几百个。现在宇航用热敏电阻有进口品有过渡金属氧化物系NTC热敏电阻，使用硅单晶的硅PTC热敏电阻及白金测温电阻体。温度补偿用PTC热敏电阻已开发并商品化，采用的是民用中所广泛采用的双散热片型的轴向引出型玻璃包封热敏电阻为基础的产品。但航天用热敏电阻对产品本身具有极高的要求，传统的热敏电阻无法达到要求。

本专利选定的是在实际使用温度(-30～95℃)的范围内高灵敏，检测精度高，且作为民用品已实际大量使用的钛酸钡系陶瓷半导体(PTC热敏电阻)，研究各整机厂家的要求条件，MIC规格，NASA有关规格及外国制宇宙元件规格等的同时分析调查外国制宇航元件等同产品，所设定的专利产品的主要目标是阻值在220～22KΩ，测量精度在±5％，使用的温度范围为-55～125℃，并要求保证10年的可靠性，其中最大的问题是要在宇宙这个特殊空间中保证10年的可靠性，这是现有的产品远远达不到的。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种能够达到目标要求的航天用高可靠性热敏电阻。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种航天用高可靠性热敏电阻，包括密封的玻璃管以及设于该玻璃管内的热敏电阻芯片，所述热敏电阻芯片上下表面均有设有导电胶层，导电胶层与热敏电阻芯片上下表面分布的电极相连，每个导电胶层还与一条引线相连，所述引线穿过玻璃管与外界相通；所述玻璃管包括贯通的管体，管体的上下两端外壁设有密封环，密封帽套设于密封环从而使管体两端密封。

优选地，所述密封帽的圆心位置设有通孔，通孔内设有密封圈，引线穿设于密封圈。

优选地，所述密封圈由弹性材料制成。

优选地，所述密封环由弹性材料制成。

优选地，所述热敏电阻芯片为PTC热敏电阻芯片。

优选地，所述热敏电阻芯片的材料为(Ba₁-_XSr_X)TiO₃，其中X的值大于或等于0.5。

本发明的有益效果是：本发明所提供的航天用高可靠性热敏电阻，用导电胶将引线粘结在热敏电阻芯片的上下表面，避免了焊接高温对热敏电阻芯片产生的不良影响，同时玻璃管组装方便，不需要高温封装，也避免了对热敏电阻芯片的影响；通过密封的玻璃管使热敏电阻芯片与外界保持良好的隔绝，保证产品的耐用性；通过对材料的选择，使产品的最终结构具有良好的稳定性，且能满足目标要求。

附图说明

图1是本发明热敏电阻的结构示意图。

附图标记说明：11、管体；12、密封环；13、密封帽；14、密封圈；2、热敏电阻芯片；3、导电胶层；4、玻璃管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1所示，本发明提供一种航天用高可靠性热敏电阻，为了使得该热敏电阻阻值在220～22KΩ，测量精度在±5％，使用的温度范围为-55～125℃，并要求保证10年的可靠性，最基本的要解决热敏电阻芯片的可靠性，然后考虑怎样使热敏电阻芯片在宇宙这一特殊空间中得到保护。

居里点120℃，以BaTiO₃为主成分，利用晶界现象的PTC热敏电阻，根据其阻值变化大的特点，广泛地使用到开关元件、加热元件中，但是作温度补偿用的很少。与之相对应的材料之居里点也顶多到达-30℃。不能满足所要求的宽温度范围(-55～125℃)下的阻值变化直线性或阻值范围。尤其对于直线性范围，要研究像过去硅热敏电阻那种提高急剧性将是非常困难的，但是对于其材料特性的要求可知必须具备2点：

1、直线性：居里点在-50℃以下，阻值到峰值时的温度应在200℃以下；

2、阻值范围：因芯片的大小是有所限制的，故25℃下的电阻率应是至少囊括200Ω·cm～2kΩ·cm范围的齐全的品种。